Aivokäyttöliittymätutkimus on nuori, poikkitieteellinen tutkimusala, jonka pyrkimyksenä on kehittää ajatuksen voimalla toimivia käyttöliittymiä lääketieteellisistä häiriöistä kärsiville apu- ja kuntoutusvälineiksi sekä terveille ihmisille viihde- ja hyötykäyttöön. Aivokäyttöliittymät mahdollistavat ihmisen aivojen ja tietokoneen välille uudenlaisen, suoran viestinvälitysyhteyden, joka ei ole riippuvainen ääreishermostosta ja lihaksista. Tässä tutkielmassa kartoitetaan aivokäyttöliittymien aihealueesta tehtyä tutkimusta sekä perehdytään aivokäyttöliittymien sovellusalueisiin ja toteutusperiaatteisiin.
Aivokäyttöliittymillä pystytään jo nykyään parantamaan vaikeasti liikuntakyvyttömien ihmisten elämänlaatua tarjoamalla heille tavan kommunikoida ympäristönsä kanssa. Aivokäyttöliittymän avulla he pystyvät kirjoittamaan virtuaalisella tietokoneen näppäimistöllä pelkästään ajatuksen voimalla. Tekniikan hyödyntämistä raajaproteesien liikuttamiseen, pyörätuolin ohjaamiseen, epilepsian oireiden lievittämiseen, tietokonepelien pelaamiseen ja lukuisiin muihin käytännön sovelluksiin tutkitaan parhaillaan.
Aivokäyttöliittymien toiminnan perustana voi olla invasiivinen mittaustekniikka, jossa aivojen toimintaa mitataan kallon sisältä, tai ei-invasiivinen mittaustekniikka, jossa mittaus tehdään päänahan ulkopuolelta. Tutkielmassa selviää, että sekä invasiivisella että ei-invasiivisella tekniikalla pystytään toteuttamaan toimivia aivokäyttöliittymiä. Invasiiviset menetelmät soveltuvat parhaiten sovelluksiin, joiden toiminta vaatii hyvää signaalin tarkkuutta ja joiden kohderyhmänä ovat sairaat tai vammautuneet henkilöt. Ei-invasiiviset menetelmät sopivat sovelluksiin, joissa pienempi mittaustarkkuus riittää tai joita käyttävät myös terveet henkilöt.
Tutkielmassa todetaan, että aivokäyttöliittymät soveltuvat sekä terveille ihmisille että erilaisista lääketieteellisistä häiriöistä kärsiville. Lisäksi otetaan kantaa siihen, minkälaisia aivokäyttöliittymäsovelluksia kannattaa kehittää perustaen käsitys esiteltyyn tutkimustietoon. Tätä tulosta verrataan haastatteluun, jossa kartoitetaan aivokäyttöliittymien kohderyhmään kuuluvan henkilön ajatuksia aivokäyttöliittymistä, niiden sovelluskohteista ja niille asetettavista vaatimuksista. Haastattelun tuloksena löydetään viisi uutta, aiemmin tutkimatonta, aivokäyttöliittymien sovelluskohdetta: nielun puhdistamiseen tarkoitettu limaimuri, kirjoitetun tekstin ääneen lausuva puhesyntetisaattori, nostolaite jolla henkilö voi nostaa itsensä sängystä, pesun suorittava WC-istuin ja monitoiminen, ruokailussa ja asennon vaihtamisessa avustava laite. Lisäksi tunnistetaan kaksi uutta vaatimusta aivokäyttöliittymille: tarve huomioida sovellusten helppokäyttöisyys avustajien näkökulmasta ja vaatimus aivokäyttöliittymien joustavuudesta eli siitä, että yhdellä aivokäyttöliittymällä pystyisi suorittamaan monia erilaisia toimintoja. Haastattelun perusteella vahvistuu käsitys siitä, että loppukäyttäjät kannattaa ottaa mukaan aivokäyttöliittymien kehitystyöhön ja näkökulmaksi tulisi ottaa entistä enemmän käyttäjälähtöisyys, joka nykyisin ei ole ollut tutkimusten lähtökohtana.
